JPS59165801A - タ−ボ機械の推力調整方法及び装置 - Google Patents
タ−ボ機械の推力調整方法及び装置Info
- Publication number
- JPS59165801A JPS59165801A JP3744983A JP3744983A JPS59165801A JP S59165801 A JPS59165801 A JP S59165801A JP 3744983 A JP3744983 A JP 3744983A JP 3744983 A JP3744983 A JP 3744983A JP S59165801 A JPS59165801 A JP S59165801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust
- bearing
- pressure
- pressure side
- turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D3/00—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
- F01D3/04—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid axial thrust being compensated by thrust-balancing dummy piston or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、蒸気タービン、ガスタービン、プロワ、コン
プレッサ等のターボ機械の推力調整方法及び装置の改良
に関する。
プレッサ等のターボ機械の推力調整方法及び装置の改良
に関する。
蒸気推力はターピ/が出来上ってしまうと、簡単に変え
ることは出来ず、計算の精度に現状技術では限界があり
、計算と実際運転でずれが生じ、時として過大な推力が
発生し、タービンロータの軸位置が大きく変化してアラ
ームが出たり、その推力軸受メタル温度が上昇してやは
シアラームが出たシして運転に支障を来たすばかシでな
く、推力軸受メタルの摩耗や、最悪″め場合にはメタル
焼損事故を発生することもある。
ることは出来ず、計算の精度に現状技術では限界があり
、計算と実際運転でずれが生じ、時として過大な推力が
発生し、タービンロータの軸位置が大きく変化してアラ
ームが出たり、その推力軸受メタル温度が上昇してやは
シアラームが出たシして運転に支障を来たすばかシでな
く、推力軸受メタルの摩耗や、最悪″め場合にはメタル
焼損事故を発生することもある。
このような場合、従来はスラストバランス管(第 図参
照)にオリフィスを入れたり、弁を取付ける事によシ調
整していたが、調整にはタービンを停止したシ、或い、
は、手動で計器を見ながら調整していたので煩わしかっ
た。
照)にオリフィスを入れたり、弁を取付ける事によシ調
整していたが、調整にはタービンを停止したシ、或い、
は、手動で計器を見ながら調整していたので煩わしかっ
た。
本発明は、実際に、この二うな問題に直面し、これの解
決に苦労した経験に基づき完成されたもので、故障を来
たさず、終始円滑な運転が確保できる新規なターボ機械
の推力調整方法及び装置を提供することを目的とする。
決に苦労した経験に基づき完成されたもので、故障を来
たさず、終始円滑な運転が確保できる新規なターボ機械
の推力調整方法及び装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の一ター、重機械の
推力調整方法は、ターボ機械の作動媒体によって発生す
る推力が推力軸受の面圧の許容限度を越えるとその許容
限度以上の推力を運転中に他に逃すことによシ推カバラ
ンスを自動的に調整し、如何なる運転状態の変化におい
ても、常に推力軸受の面圧が許容値内に納まるようにし
たことを特徴とする。
推力調整方法は、ターボ機械の作動媒体によって発生す
る推力が推力軸受の面圧の許容限度を越えるとその許容
限度以上の推力を運転中に他に逃すことによシ推カバラ
ンスを自動的に調整し、如何なる運転状態の変化におい
ても、常に推力軸受の面圧が許容値内に納まるようにし
たことを特徴とする。
そして、また、前記目的を達成するために、本発明のタ
ーボ機械の推力調整装置は、タービンロータを軸支する
ケーシング内の高圧側軸受の近傍と低圧側軸受の近傍と
をバランス用配管で連結し、該バランス用配管の途中に
弁あるいはオリフィスなどの推力調整を設けているター
ボ機械にお込て、軸位置計或いは推力軸受メタル温度計
を具備するタービン監視計器を設け、その軸位置計或い
は推力軸受メタル温度計により取出す信号により前記推
力調整装置を制御するよう構成したことを特徴とする。
ーボ機械の推力調整装置は、タービンロータを軸支する
ケーシング内の高圧側軸受の近傍と低圧側軸受の近傍と
をバランス用配管で連結し、該バランス用配管の途中に
弁あるいはオリフィスなどの推力調整を設けているター
ボ機械にお込て、軸位置計或いは推力軸受メタル温度計
を具備するタービン監視計器を設け、その軸位置計或い
は推力軸受メタル温度計により取出す信号により前記推
力調整装置を制御するよう構成したことを特徴とする。
以下、本発明の詳細を図示する実施例に従って順次説−
する。
する。
第1図は、作動方式からの分類では衝動型タービン、タ
ービンに入る蒸気と出る蒸気の状態の分類では背圧ター
ビンに属するターボ機械の実施例であり、ケーシングl
内に軸支されるタービンロータ2は、これと一体に形成
されたディスク21と、該ディスク21に植込まれた動
翼3との組からなる段が、複数段並列して設けられてい
る。4は前記ケーシング1の高圧側軸受(高圧グランド
環ともいう)、22は該高圧側軸受4に当接する前記タ
ービンロータ2の軸突起部分、5は前記ケーシング1の
低圧側軸受(低圧グランド環ともい5L23は賠低圧側
軸受5に当接する前記タービンロータ2の軸突起部分、
6.は、前記高圧側軸受4の内側のケーシング部分に設
けられるダミー環で、その径は該高圧側軸受4より大で
ある。24は該ダミー環6に当接する前記タービンロー
タ2の軸突起部分で前記軸突起部分22より外周に高く
突出して径を大としている。
ービンに入る蒸気と出る蒸気の状態の分類では背圧ター
ビンに属するターボ機械の実施例であり、ケーシングl
内に軸支されるタービンロータ2は、これと一体に形成
されたディスク21と、該ディスク21に植込まれた動
翼3との組からなる段が、複数段並列して設けられてい
る。4は前記ケーシング1の高圧側軸受(高圧グランド
環ともいう)、22は該高圧側軸受4に当接する前記タ
ービンロータ2の軸突起部分、5は前記ケーシング1の
低圧側軸受(低圧グランド環ともい5L23は賠低圧側
軸受5に当接する前記タービンロータ2の軸突起部分、
6.は、前記高圧側軸受4の内側のケーシング部分に設
けられるダミー環で、その径は該高圧側軸受4より大で
ある。24は該ダミー環6に当接する前記タービンロー
タ2の軸突起部分で前記軸突起部分22より外周に高く
突出して径を大としている。
前記ケーシングlの高圧側軸受4と前記ダミー環6との
間の部分と、前記低圧側軸受5の内側部分とには、第2
図に示すよ5に、それらの部分を連絡するようにバラン
ス管7が配、設され、該バランス管7は、ダミー環6の
出口よりの漏洩蒸姐なタービン排気(抽気タービンの場
合には油気、i水タービンの場合には低圧段落の適当な
所)へ回収するようになっている。
間の部分と、前記低圧側軸受5の内側部分とには、第2
図に示すよ5に、それらの部分を連絡するようにバラン
ス管7が配、設され、該バランス管7は、ダミー環6の
出口よりの漏洩蒸姐なタービン排気(抽気タービンの場
合には油気、i水タービンの場合には低圧段落の適当な
所)へ回収するようになっている。
なお、復水タービンの場合には、ダミー環6は複数に分
割され、中間の出口はタービンの途中段落(通常給水加
熱器用の抽気段)の適当な所へ接続される。
割され、中間の出口はタービンの途中段落(通常給水加
熱器用の抽気段)の適当な所へ接続される。
従って、タービンの運転中、動翼3及びディスク21に
働ら(蒸気推力8は、ダミー環6の内径を適当に決める
ことにより、該ダミー環6の内側に対応して設けられた
タービンロータ突起部24に働ら(反対向きの蒸気推力
9と釣合せることが出来るようになっている。
働ら(蒸気推力8は、ダミー環6の内径を適当に決める
ことにより、該ダミー環6の内側に対応して設けられた
タービンロータ突起部24に働ら(反対向きの蒸気推力
9と釣合せることが出来るようになっている。
なお、高圧グランド環4と低圧グランド環5の内径は通
常等しく作られるので1両者に対応するロータ軸突起部
22.23に働らく蒸気推力10.11は略簀しく、略
釣合うよ5になっている。
常等しく作られるので1両者に対応するロータ軸突起部
22.23に働らく蒸気推力10.11は略簀しく、略
釣合うよ5になっている。
このようにして、通常タービンを設計する際、蒸気推力
は、はソ零か、或いは、推力軸受で十分受容できるだけ
の推力となるようダミー環6の内径が決められている。
は、はソ零か、或いは、推力軸受で十分受容できるだけ
の推力となるようダミー環6の内径が決められている。
しかしながら、実際のタービンでは運転中、ノズル12
や動翼3に蒸気中に含まれている不純物がスケールとな
って付着したり、ノズル12や動翼3の製作誤差等によ
り動翼3前後に発生する蒸気圧力分布が計画値とずれて
くることがある。更には、ディスク21の前後に発生す
る蒸気圧力差゛は計算と実際とが一致しないことが多く
、このため、時として、過、大な蒸気推力が発生・−1
推力軸受の摩耗や焼損等の事故を招いている。
や動翼3に蒸気中に含まれている不純物がスケールとな
って付着したり、ノズル12や動翼3の製作誤差等によ
り動翼3前後に発生する蒸気圧力分布が計画値とずれて
くることがある。更には、ディスク21の前後に発生す
る蒸気圧力差゛は計算と実際とが一致しないことが多く
、このため、時として、過、大な蒸気推力が発生・−1
推力軸受の摩耗や焼損等の事故を招いている。
そこで、前記バランス管7の途中に、弁13を設けて、
その弁13の開閉を、タービンを停止して調整したり、
或いは、計器を見ながら手動で調整したりすることが従
来公知であった。
その弁13の開閉を、タービンを停止して調整したり、
或いは、計器を見ながら手動で調整したりすることが従
来公知であった。
本発明は、このような弁13の開閉操作を、タービンを
停止せず、運転中に自動的に行うようにしたもので、該
弁13は、制御信号14により始動する油圧作動、又は
、電気的操作等で開閉可能となっており、該制御信号1
4はタービンロータ2の軸位置計或いは推力軸受メタル
温度計(図示せず)により取出すよう構成されている。
停止せず、運転中に自動的に行うようにしたもので、該
弁13は、制御信号14により始動する油圧作動、又は
、電気的操作等で開閉可能となっており、該制御信号1
4はタービンロータ2の軸位置計或いは推力軸受メタル
温度計(図示せず)により取出すよう構成されている。
該弁13を開閉する一例として、油圧によるアクチュエ
ータの働きで、ケーシング1の外周にある図示しないリ
ンク機構を作動させる方法が考えられる。これら軸位置
計或いは推力軸受メタル温度計はタービン監視計器(図
示せず)に装備されている。
ータの働きで、ケーシング1の外周にある図示しないリ
ンク機構を作動させる方法が考えられる。これら軸位置
計或いは推力軸受メタル温度計はタービン監視計器(図
示せず)に装備されている。
次に、上述のように構成される推力調整装置の作用を説
明する。
明する。
先ず、その推力調整装置を作用させるに当って。
次の準備をしてお(。即ち、蒸気推力9.1O111は
計算と実際とが良(一致するが、推力8は。
計算と実際とが良(一致するが、推力8は。
前述のように計算と実際とが合わないことや、運転開始
時には合っていても次第にずれてくることがある。この
ずれは大きい方にも、小さい方にもずれる可能性がある
ので、大きい方にずれた場合は、バランスを取るため、
ダミー環6の出口圧力を下げなければならないことから
、弁13を開けられるよう、あらかじめ成程度、該弁1
3を絞った状態で推力がバランスするよう計画しておく
。
時には合っていても次第にずれてくることがある。この
ずれは大きい方にも、小さい方にもずれる可能性がある
ので、大きい方にずれた場合は、バランスを取るため、
ダミー環6の出口圧力を下げなければならないことから
、弁13を開けられるよう、あらかじめ成程度、該弁1
3を絞った状態で推力がバランスするよう計画しておく
。
そして、この推力の計画値とのずれは、推力軸受の面圧
の変化となり、タービン監視計器の軸位置計の指示の変
化や、推力軸受、メタル温度計の温度上昇として検出さ
れるようにしておき、従って、これらの指示値に許容範
囲を予め決めておく。
の変化となり、タービン監視計器の軸位置計の指示の変
化や、推力軸受、メタル温度計の温度上昇として検出さ
れるようにしておき、従って、これらの指示値に許容範
囲を予め決めておく。
而して、その指示値の許容範囲を推力軸受の面圧が越え
たときには、その監視計器より、軸位置計の指示の変化
や、軸受メタル温度計の温度上昇として検出されて信号
が発せられ、弁13が油圧操作又は、電気的操作により
開度を増し、ダミー環6の出口圧力を下げるべく、過木
な蒸気推力をバランス管7に流して低圧側軸受5の内側
部分に送給する。
たときには、その監視計器より、軸位置計の指示の変化
や、軸受メタル温度計の温度上昇として検出されて信号
が発せられ、弁13が油圧操作又は、電気的操作により
開度を増し、ダミー環6の出口圧力を下げるべく、過木
な蒸気推力をバランス管7に流して低圧側軸受5の内側
部分に送給する。
このようにして、ダミー環6出口の圧力を変えることに
より、推力9(推力10も変化するが、該当するタービ
ンロータ径が小さいので、推力9に比して小さい)を変
化させて総合した推力が過大にならないようにする。弁
13が全開状態でダミー環6の出口圧力は最低となり、
該弁13を絞っていくと、その出ロ圧力+−i次第に上
昇する。このためダミー環6の出入口の圧力差は減少し
、蒸気推力9は減少する。一方、推力10は増加す“る
が、ダミー環6の内径の方が高圧グランド環4の内径よ
り大きいので、全体としては蒸気推力は減少し、第2図
で右方向、即ち、ターきンの高圧側から低圧側へ向う推
力が増大することになる。
より、推力9(推力10も変化するが、該当するタービ
ンロータ径が小さいので、推力9に比して小さい)を変
化させて総合した推力が過大にならないようにする。弁
13が全開状態でダミー環6の出口圧力は最低となり、
該弁13を絞っていくと、その出ロ圧力+−i次第に上
昇する。このためダミー環6の出入口の圧力差は減少し
、蒸気推力9は減少する。一方、推力10は増加す“る
が、ダミー環6の内径の方が高圧グランド環4の内径よ
り大きいので、全体としては蒸気推力は減少し、第2図
で右方向、即ち、ターきンの高圧側から低圧側へ向う推
力が増大することになる。
以上述べたように、本発明によれば、タービン監視計器
の軸位置計や推力軸受メタル温度計の指定値に許容範囲
を予め決めておき、その許容範囲を推力軸受の面圧が越
えたとき、これら監視計器のいずれかより信号を発生し
て、バランス管の弁を開又は閉にして、前記推力軸受の
面圧及びその推力を許容範囲に入るよう自動的に調整す
ることが可能となる。
の軸位置計や推力軸受メタル温度計の指定値に許容範囲
を予め決めておき、その許容範囲を推力軸受の面圧が越
えたとき、これら監視計器のいずれかより信号を発生し
て、バランス管の弁を開又は閉にして、前記推力軸受の
面圧及びその推力を許容範囲に入るよう自動的に調整す
ることが可能となる。
従って、本発明によれば、計画(計算)した推力と実際
の推力がくい違って、過大な推力が発生する場合や、運
転中の変化で過大な推力が発生する場合に、タービンを
改造する等の対策なしに安全に運転を維続することがで
きるのである。
の推力がくい違って、過大な推力が発生する場合や、運
転中の変化で過大な推力が発生する場合に、タービンを
改造する等の対策なしに安全に運転を維続することがで
きるのである。
第1図は本発明を実施したターボ機械の縦断面図、第2
図は同上ターボ機械の要部の作用の説明図である。 1−−ケーシング、2・・タービンロータ、4・・高圧
側軸受、5・・低圧側軸受、6・・ダミー環、7・・バ
ランス管、13・−W 、 14・督信号。
図は同上ターボ機械の要部の作用の説明図である。 1−−ケーシング、2・・タービンロータ、4・・高圧
側軸受、5・・低圧側軸受、6・・ダミー環、7・・バ
ランス管、13・−W 、 14・督信号。
Claims (2)
- (1) ターボ機械の作動媒体によって発生する°推
力が一推力軸受の面圧の許容限度を越えるとその許容限
度以上の推力を運転中に他に逃すことによシ推カバラン
スを自動的に調整し、如何なる運転状態の変化において
も、常に推力軸受の面圧が許容値内に納まるようにした
ことを特徴とするターボ機械の推力調整方法。 - (2)タービンロータを軸支するケーシング内の高圧側
軸学の近傍と低圧側軸受の近傍とをバランス用配管で連
絡し、該バランス用配管の途中に弁あるいはオリフィス
などの推力調整装置を設けているターボ機械において、
軸位置計或いは推力軸受メタル温度計を具備するタービ
ン監視器を設け、その軸位置計或いは推力軸受メタル温
度計によシ取出す信号により前記推力調整装置を制御す
るよう構成したことを特徴とするターボ機械の推力調整
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3744983A JPS59165801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | タ−ボ機械の推力調整方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3744983A JPS59165801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | タ−ボ機械の推力調整方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59165801A true JPS59165801A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12497806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3744983A Pending JPS59165801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | タ−ボ機械の推力調整方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59165801A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6040703A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-04 | Hitachi Ltd | タ−ビンのスラスト力調整装置 |
US4917570A (en) * | 1988-05-13 | 1990-04-17 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine shaft axial load protection system |
ITCO20120066A1 (it) * | 2012-12-20 | 2014-06-21 | Nuovo Pignone Srl | Metodo per bilanciare la spinta, turbina e motore a turbina |
JP2014527597A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-10-16 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 流体機械のための冷却 |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3744983A patent/JPS59165801A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6040703A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-04 | Hitachi Ltd | タ−ビンのスラスト力調整装置 |
US4917570A (en) * | 1988-05-13 | 1990-04-17 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine shaft axial load protection system |
JP2014527597A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-10-16 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 流体機械のための冷却 |
ITCO20120066A1 (it) * | 2012-12-20 | 2014-06-21 | Nuovo Pignone Srl | Metodo per bilanciare la spinta, turbina e motore a turbina |
WO2014095712A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Nuovo Pignone Srl | Method for balancing thrust, turbine and turbine engine |
CN105143606A (zh) * | 2012-12-20 | 2015-12-09 | 诺沃皮尼奥内股份有限公司 | 用于平衡推力的方法、涡轮和涡轮发动机 |
JP2016503851A (ja) * | 2012-12-20 | 2016-02-08 | ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータNuovo Pignone S.R.L. | スラストの平衡のための方法、タービン、及びタービンエンジン |
CN105143606B (zh) * | 2012-12-20 | 2019-08-06 | 诺沃皮尼奥内股份有限公司 | 用于平衡推力的方法、涡轮和涡轮发动机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3376079B1 (en) | Dry gas seal | |
JP4107829B2 (ja) | ターボマシーン | |
US11105201B2 (en) | Steam turbine | |
JPS6127562B2 (ja) | ||
EP1050666B1 (en) | Steam cooling system for balance piston of a steam turbine and associated method | |
KR101466457B1 (ko) | 증기 터빈 및 증기 터빈의 스러스트 조정 방법 | |
US3861818A (en) | Thrust wear detector | |
EP2941538B1 (en) | Method for balancing thrust, turbine and turbine engine | |
EP3848554A1 (en) | Turbine and thrust load adjusting method | |
JPS59165801A (ja) | タ−ボ機械の推力調整方法及び装置 | |
CN116663157B (zh) | 一种航空发动机无效漏气分析方法及抑制装置 | |
Bavassano et al. | A system integration approach for heavy-duty gas turbine upgrades using improved rotor thrust predictions and application of advanced thrust bearing designs | |
KR101834654B1 (ko) | 증기 터빈 및 증기 터빈의 스러스트 밸런싱 방법 | |
US11203983B2 (en) | Method of operating gas turbine and gas turbine | |
Bozzi et al. | Heavy-duty gas turbines axial thrust calculation in different operating conditions | |
Sorokes et al. | Recent Experiences In Full Load Full Pressure Shop Testing Of A High Pressure Gas Injection Centrifugal Compressor. | |
JPH0615809B2 (ja) | タ−ビンのスラスト力調整装置 | |
JPH0742843B2 (ja) | 混圧タービンの起動制御装置 | |
GB842451A (en) | Control of axial flow machines | |
Razak et al. | Application of an Advanced Performance Monitoring System to Detect an Implanted Fault on a Twin Spool Aero Derived Gas Turbine | |
Van Laningham | Turbine Rotors Whirl After Dynamically Stable Designs Are Updated | |
WO2024002517A1 (en) | Online rotor thrust adjustment system | |
Boeller et al. | An Introduction Into the Clearance Management of Ansaldo GT36 From Development to Validation | |
Warren | Progress in design and performance of modern large steam turbines for generator drive | |
Kurz et al. | Conttol Systems. Surge Control and Dynamic Behavior for Centrifugal Gas Compressors |